package com.tgy.树.二叉树.二叉排序树;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/***
 * @ClassName: BinarySortTreeDemo
 * @Description: 二叉排序树
 * @Auther: tanggy3
 * @Date: 10:25 2023/3/13
 * @version : V1.0
 */
public class BinarySortTreeDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {7, 3, 10, 12, 5, 1, 9, 2};
        //int[] arr = {7, 3,1};
        BinarySortTree binarySortTree = new BinarySortTree();
        //循环的添加结点到二叉排序树
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            binarySortTree.add(new Node(arr[i]));
        }
        System.out.println(binarySortTree.getRoot().height());
        //中序遍历二叉排序树
        System.out.println("中序遍历二叉排序树~");
        binarySortTree.infixOrder();
        binarySortTree.delNode(10);
        System.out.println("中序遍历二叉排序树~");
        binarySortTree.infixOrder();
    }
}

//创建二叉排序树
class BinarySortTree {
    private Node root;

    public Node getRoot() {
        return root;
    }

    //添加节点的方法
    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            root = node;//如果root为空则直接让root指向node
        } else {
            root.addNode(node);
        }
    }

    /**
     * 删除节点的方法有三种情况 叶子节点，只有一个子树的节点，有两个子树的节点
     */
    public void delNode(int value) {
        //先找到目标Node
        if (root == null) {
            return;
        } else {
            //1.需求先去找到要删除的结点  targetNode
            Node targetNode = search(value);
            //如果没有找到要删除的结点
            if (targetNode == null) {
                return;
            }
            //如果我们发现当前这颗二叉排序树只有一个结点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }
            //去找到targetNode的父结点
            Node parent = searchParent(value);
            int i = targetNode.nodeType();
            switch (i) {
                case 0: {
                    //判断targetNode 是父结点的左子结点，还是右子结点
                    if (parent.left != null && parent.left.value == value) { //是左子结点
                        parent.left = null;
                    } else if (parent.right != null && parent.right.value == value) {//是由子结点
                        parent.right = null;
                    }
                    break;
                }
                case 1: {
                    // 删除只有一颗子树的结点
                    //如果要删除的结点有左子结点
                    if (targetNode.left != null) {
                        if (parent != null) {//这一步是为了消除根节点只有一个叶子节点，再删除根节点会导致parent空指针异常
                            //如果 targetNode 是 parent 的左子结点
                            if (parent.left.value == value) {
                                parent.left = targetNode.left;
                            } else { //  targetNode 是 parent 的右子结点
                                parent.right = targetNode.left;
                            }
                        } else {
                            root = targetNode.left;
                        }
                    } else { //如果要删除的结点有右子结点
                        if (parent != null) {
                            //如果 targetNode 是 parent 的左子结点
                            if (parent.left.value == value) {
                                parent.left = targetNode.right;
                            } else { //如果 targetNode 是 parent 的右子结点
                                parent.right = targetNode.right;
                            }
                        } else {
                            root = targetNode.right;
                        }
                    }
                    break;
                }
                case 2: {
                    int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
                    targetNode.value = minVal;
                    break;
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 1. 返回的 以node 为根结点的二叉排序树的最小结点
     * 2. 删除node 为根结点的二叉排序树的最小结点 右边的最小，左边的就要取最大的
     *
     * @param node 传入的结点(当做二叉排序树的根结点)
     * @return 返回的 以node 为根结点的二叉排序树的最小结点的值
     */
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        //循环的查找左子节点，就会找到最小值
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        //这时 target就指向了最小结点
        //删除最小结点
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }


    //查找要删除的结点
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    //查找父结点
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (root == null) {
            System.out.println("error");
        } else {
            root.infixOrder();
        }
    }
}

class Node {
    int value;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int value) {

        this.value = value;
    }

    //按照排序树的规则添加节点
    public void addNode(Node node) {
        if (node == null) {
            System.out.println("传入节点有误，请检查");
            return;
        }
        //传入值小
        if (this.value > node.value) {
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                //递归插入，找到一个左节点为空的
                this.left.addNode(node);
            }
        } else {//传入值大于等于
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                //递归插入，找到一个左节点为空的
                this.right.addNode(node);
            }
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    /**
     * 0 代表叶子节点 1代表只有一个子树 2代表有两个子树
     *
     * @param value
     * @return
     */
    public Node search(int value) {
        if (this.value == value) {
            return this;
        } else if (this.value > value) {//需要向左子树查找
            if (this.left == null) {
                System.out.println("未找到");
                return null;
            } else {
                return this.left.search(value);
            }
        } else {//需要向右查找
            if (this.right == null) {
                System.out.println("未找到");
                return null;
            } else {
                return this.right.search(value);
            }
        }
    }

    public int nodeType() {
        if (this.left == null && this.right == null) {
            return 0;
        } else if (this.left != null && this.right != null) {
            return 2;
        } else {
            return 1;
        }
    }

    /**
     * 统计树的高度
     */
    public int height() {
        return Math.max(left == null ? 0 : left.height(), right == null ? 0 : right.height())+1;
    }

    /**
     * 查找要删除结点的父结点
     *
     * @param value 要找到的结点的值
     * @return 返回的是要删除的结点的父结点，如果没有就返回null
     */
    public Node searchParent(int value) {
        //如果当前结点就是要删除的结点的父结点，就返回
        if ((this.left != null && this.left.value == value) ||
                (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else {
            //如果查找的值小于当前结点的值, 并且当前结点的左子结点不为空
            if (value < this.value && this.left != null) {
                return this.left.searchParent(value); //向左子树递归查找
            } else if (value >= this.value && this.right != null) {
                return this.right.searchParent(value); //向右子树递归查找
            } else {
                return null; // 没有找到父结点
            }
        }

    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                ", left=" + left +
                ", right=" + right +
                '}';
    }
}

